[发明专利]一种固体氧化物燃料电池复合电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一、以铈盐、钐盐和NaCl为原料，形成混合水溶液，并于混合水溶液中加入NaOH溶液，搅拌，水热反应，形成产物a；

步骤二、将步骤一形成的产物a加入NaNO₃，水热反应，形成SDC产物；

步骤三、将步骤二形成的SDC产物分散于乙醇中，达到SDC纳米晶的悬浮液；

步骤四、将LNCO球磨形成一定时间后，加入步骤三的SDC纳米晶悬浮液，继续球磨，形成SDC纳米晶与LNCO粉体的混合物；

步骤五、将步骤四的SDC纳米晶与LNCO粉体的混合物烘干，压片，煅烧，形成SDC-LNCO复合电解质；

所述步骤一中铈盐为CeCl₃·7H₂O，钐盐为SmCl₃·6H₂O，铈盐和钐盐摩尔比为4:1，所述NaCl与所述CeCl₃·7H₂O的摩尔比为(6.7-50):1；步骤一中混合溶液的SmCl₃·6H₂O的浓度为(2-30)mmol/L；

所述步骤二中NaNO₃与金属Ce和Sm离子的摩尔比为1:3-3:1；步骤二的水热反应温度为150～240℃，反应时间为24～48h；

所述SDC-LNCO复合电解质为SDC为内核，LNCO包覆在SDC表面，所述SDC内核为立方形貌结构。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤一中NaOH溶液的浓度为12mol·L^-1，NaOH溶液的滴加速度为30s～150s/ml，水热反应的温度为150～240℃，反应时间为12～48h。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤四中LNCO球磨为在转速为200～400rpm的球磨机中球磨12～36h；所述步骤四中加入步骤三的SDC纳米晶悬浮液后，继续球磨20～60min。

4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤四中SDC与LNCO的体积比为1:4～6:4。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤五中烘干温度为80℃，烘干时间为2～6h。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池复合电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤五中煅烧温度为500～650℃，煅烧时间为2～8h。

7.一种采用上述权利要求1-6任一项所述的方法制备的固体氧化物燃料电池复合电解质，其特征在于，该复合电解质为SDC-LNCO复合电解质，其化学式为Ce_0.8Sm_0.2O_1.9-LiNaCO₃；所述SDC-LNCO复合电解质为SDC为内核，LNCO包覆在SDC表面，所述SDC内核为立方形结构。

8.根据权利要求7所述的固体氧化物燃料电池复合电解质，其特征在于，所述LNCO为非晶相，LNCO包覆于晶相SDC的外表面，LNCO形成连续相。